combustible fossile.

2nde - Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains
On se situe - dans la classe de seconde
- dans le thème 2 « enjeux planétaires contemporains : énergie, sol »
- dans l’item 1 « l’énergie solaire ».
Notions vues dans une première partie :
Toutes les notions concernant l’utilisation de la lumière dans les parties chlorophylliennes des végétaux
(=photosynthèse) ont été vues dans une première partie (I). La tache complexe proposée porte sur les notions de
formation des combustibles fossiles (II).
La partie du programme traitée dans la tâche complexe est :
« La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse. Dans
des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des
décomposeurs puis se transforme en combustible au cours de son enfouissement. La répartition des gisements de
combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des
circonstances géologiques bien particulières ».
Tache complexe de forme 2 sur les combustibles fossiles
Document d’appel vidéo-projeté:
ENERGIES FOSSILES = ENERGIES NON RENOUVELABLES
Problème à construire avec les élèves:
Quelles sont les conditions de formation des énergies fossiles, énergies dites « non renouvelables » ?
Contextualisation :
Les médias annoncent qu’à l’horizon 2050, les réserves en combustibles fossiles seront épuisées dont le charbon et
le pétrole sont les formes les plus représentatives. Vous mettrez en évidence les mécanismes de formation de ces
combustibles non renouvelables. La production attendue sera le schéma distribué complété par vos soins.
Organisation de la séance :
Les élèves travaillent en petits groupes sur un des 2 ateliers :
- soit un atelier sur le « charbon »
- soit un atelier sur le « pétrole »
Les élèves qui ont travaillé sur l’atelier « charbon » complètent la partie de gauche du schéma, tandis que les élèves
qui ont travaillé sur l’atelier « pétrole » complètent la partie de droite.
Pour compléter la partie manquante, un groupe charbon et un groupe pétrole présentent leur travail à l’oral, les élèves
du même groupe participent à l’oral et les élèves de l’autre groupe complètent ainsi leur partie manquant.

Supports pour l’atelier « charbon »
Ressource H : photo de bassin houiller de Graissessac
Le charbon se présente sous la forme de multiples couches appelées veines. Elles sont encadrées chacune
par des roches sédimentaires de nature différente. Le charbon est ici âgé de 300 à 295 millions d’années
(Ma).
d’après ENS-lyon
Ressource E : photographies de roches sédimentaires de type charbon (lignite et houille)
Ressource C : représentation à l’époque du Carbonifère d’un bassin houiller
Il y a - 300 Ma, dans la forêt Carbonifère, la chaleur et
l’humidité ont permis une forte production de biomasse.
Houille
Lignite
Roches
sédimentaires
autres que
charbon
Veine de roche
sédimentaire de
type charbon

Ressource L : la formation du charbon
Le charbon provient de l’accumulation de végétaux
sans que cette matière organique ait le temps
d’être transformée par les décomposeurs. Cette
accumulation peut intervenir en bord de mer ou
dans une zone marécageuse.
Les sédiments et les couches de végétaux morts se
transforment progressivement (en plusieurs
dizaines de millions d’années) en roches sous
l’effet de bactéries puis de l’augmentation de la
pression et de la température dues à
l’enfouissement. Cette transformation aboutit à la
formation de charbon.
d’après SVT, Hachette 2010
Ressource F : les différents charbons
La famille des charbons comprend quatre termes :
 la tourbe : charbon peu évolué de couleur
brune, débris végétaux bien visibles
 la lignite : charbon brun-noir, plus évolué,
débris ligneux encore visibles
 la houille : (ou charbon s.s.), roche noire,
compacte, tachant les doigts
 l'anthracite : semblable à la houille mais ne
tachant pas les doigts

Supports pour l’atelier « pétrole »
Ressource G : Gisement de pétrole
Le pétrole brut est un mélange de composés
constitués surtout de carbone et
d’hydrogène : ce sont les hydrocarbures. Ils
se forment dans la roche mère et sont
liquides, gazeux ou solides. Pour accéder au
pétrole, on fore un puits jusqu’à la roche
réservoir, dans laquelle il est stocké. Il en sort
spontanément sous pression.
Ressource P : la formation du pétrole
Le pétrole se forme au niveau des bassins
sédimentaires océaniques par transformations
de la matière organique d’origine planctonique.
Une des conditions essentielles à sa formation
réside dans l’accumulation d’une importante
quantité de matière organique qui doit être
enfouie rapidement, afin de limiter les
dégradations biologiques en présence de
dioxygène. Une dégradation biochimique a
alors lieu, conduisant à la formation de matière
organique appauvrie en Oxygène et en Azote, le
kérogène.
La température croît au cours de l’enfoncement de 3°C tous les 100 m en moyenne. Cet
enfouissement conduit d’une part à une transformation progressive des sédiments en roches et
d’autre part à la dégradation thermique du kérogène en pétrole, mélange d’huile et de gaz.
d’après SVT, Hachette 2010
Ressource S : squelette de phytoplancton
Le phytoplancton est le plancton végétal,
c’est-à-dire l’ensemble des organismes
végétaux vivants en suspension dans l’eau.

Ressource H : le piégeage des hydrocarbures.
Du fait de leur faible densité, les
hydrocarbures (pétrole, gaz) ne restent pas
dans la roche mère mais remontent vers la
surface. Pour qu’un gisement
d’hydrocarbures se forme, il faut donc qu’un
piège les arrête lors de la remontée.
Ces pièges sont le plus souvent des structures tectoniques particulières qui contiennent à la fois une roche
réservoir, poreuse, susceptible de contenir les hydrocarbures et une roche imperméable, surmontant la
roche réservoir et empêchant la poursuite de la migration vers la surface. Ces conditions étant difficilement
réunies, seuls 1% des hydrocarbures formés sont finalement piégés.
d’après, SVT, Bordas, 2010
Ressource L : le pétrole : « huile de pierre ».
Le pétrole (L. petroleum, du mot grec petra,
roche, et du latin oleum, huile) est une roche
liquide d'origine naturelle, une huile minérale.
Bassin de rétention de pétrole à Cébazat (banlieue Nord de Clermont-Ferrand, Puy de Dôme)